第一种蜜蜂疫苗可以保护整个蜂巢,从蜂王开始

第一种蜜蜂疫苗可以保护整个蜂巢,从蜂王开始

世界上第一种昆虫疫苗问世了,它可以帮助阻止蜜蜂的致命细菌性疾病。10 月 17 日发表在《兽医学前沿》杂志上的一项研究发现,接种疫苗的蜂王所生的蜜蜂比未接种疫苗的蜂王所生的蜜蜂对美洲幼虫病 (AFB) 感染的抵抗力更强。这种疫苗不仅有助于改善蜂群健康,还可能增加商业养蜂量,以生产蜂蜜和药用蜡等产品。

导致蜜蜂数量下降的因素有很多,气候变化导致的气温升高、杀虫剂和干旱就是其中几个。“蜜蜂健康是一个多方面的问题,许多因素都会影响蜂巢的生存或消亡,”奥地利格拉茨大学副教授、这项研究的资深作者 Dalial Freitak 说道。“和任何生物一样,疾病也会造成严重破坏,尤其是在有其他压力因素的情况下。”目前的疫苗可以治疗 AFB,这是一种毁灭性的疾病,自 20 世纪初以来就曾在美国蜂巢中爆发。

AFB 是由细菌Paenibacillus的幼虫孢子引起的。幼蜂从食物中摄取孢子,一到两天后,孢子在它们的肠道中生根,长出杆状结构。就像恶性癌症肿瘤一样,杆状结构会迅速繁殖,然后侵入血液和身体组织,从内部杀死昆虫幼虫。当它们死亡时,新的孢子会感染来清理死者产下的蜂巢的蜜蜂。养蜂人也可能通过将受污染的蜂蜜或设备暴露给其他蜜蜂而意外传播这种疾病。Freitak 估计,全球至少 50% 的蜂箱都有 AFB。她表示,虽然养殖者最初可能看不到任何明显的疾病症状,但它就像一个滴答作响的“定时炸弹”,随时可能爆发。

最近的一项研究测试了一种口服育种疫苗(一种从父母那里遗传下来的免疫力)的安全性和有效性,该疫苗可增强对拟芽孢杆菌幼虫的抵抗力。口服疫苗混入新蜂王的食物中,在进入蜂巢之前,蜂王会先将其摄入。消化后,疫苗成分会转移到脂肪体(昆虫的储存器官)中。卵黄蛋白(即为正在生长的胚胎提供营养的蛋黄蛋白)会与疫苗碎片结合,并将其运送到卵巢中的卵子中。研制该疫苗的生物技术公司 Dalan Animal Health 的首席执行官 Annette Kleiser 表示:“将一小块疫苗注入卵巢会刺激免疫反应,而这正是你最需要它的地方。许多此类疾病都是在幼虫孵化后的头几天感染的。”

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在目前的研究中,两只蜂王在进入蜂巢产卵前分别接种了疫苗或安慰剂。卵孵化后,两个蜂巢被带到实验室(以避免感染野外的其他蜂群),并暴露于 AFB 孢子中几天。研究小组发现,给蜂王接种疫苗可将 AFB 风险降低 30% 至 50%。此外,疫苗不会影响蜂群的健康。研究作者发现,在接触孢子之前,安慰剂组和接种疫苗组的蜂巢损失没有差异。

“他们已经展示了概念验证,”俄勒冈州立大学养蜂学教授 Ramesh Sagili 表示,他并未参与这项研究。但他指出,这项研究是在实验室控制的独立环境中进行的,这种技术的挑战在于在实地测试时缺乏成功率。一个建议是进行大规模的实地研究,从两个蜂巢扩展到数千个蜂巢,分为疫苗组和安慰剂组。Sagili 希望在未来的研究中回答的其他问题是疫苗对不同 AFB 菌株的效果如何以及免疫力能持续多久。

“我相信他们在这方面取得了一些进展,但前提是他们必须与养蜂业进行一些大规模的实地研究,”萨吉利补充道。他说,如果成功,这将为生产其他困扰蜜蜂的病毒性疾病的疫苗打开大门。

然而,找到帮助蜜蜂患病的方法仍然很重要:“蜜蜂数量的减少使得为每个人授粉足够的食物变得困难,”克莱泽解释道。

蜜蜂为美国三分之一的食物授粉。除了蜂蜜之外,它们对于苹果、西兰花、甜瓜甚至您最喜欢的咖啡的生产也至关重要。但是,尽管蜜蜂提供了许多服务,但人类却在保护蜜蜂安全和生存方面给它们造成了伤害。养蜂人估计,从 2020 年 4 月到 2021 年 4 月,蜜蜂群落损失了 45.5%,这在很大程度上与人类活动有关。据联合国称,如果蜜蜂继续消失,我们可能会看到我们的食物供应链永久性中断,以及严重依赖授粉的水果、蔬菜和其他作物的消失。

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目前还有其他方案可以缓解黄曲霉毒素 B 的传播。一旦养蜂人发现疾病的最初迹象,他们可以烧掉与蜂巢接触的蜂蜜、工具和其他设备。此外,他们可以隔离蜂巢,以防止受感染的蜜蜂蜂拥到附近的蜂群。然而,这两种选择都不理想,因为它们会减慢蜂蜜的生产速度并影响食物供应链。“你必须等待一段时间才能恢复,这对养蜂人来说是一笔不小的开支,”克莱泽说。“花不会等,所以如果你错过了这个季节,你就失去了所有的产量。”

另一种选择是抗生素。萨吉利解释说,抗生素对AFB有效,养蜂人一直在使用抗生素来控制孢子的传播。他说,由于抗生素很方便,它不会达到蜜蜂目前面临的其他挑战的水平。尽管如此,抗生素耐药性的风险始终存在,这可能会降低蜜蜂对细菌的抵抗力。萨吉利说:“养蜂人有其他选择,但如果有针对AFB的疫苗就更好了,这样他们就少了一个问题要处理。”

目前,该疫苗正在等待美国农业部兽医生物制品中心的有条件许可。克莱泽强调,该疫苗不仅对蜜蜂有益,对整个生态系统也有益。“这是一个生存问题,”她说。“我们必须了解这些动物的至关重要性。”

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